Histona
Las histonas son proteínas que se encuentran en los núcleos de las células eucariotas y que empaquetan el ADN en unidades estructurales llamadas nucleosomas. Son los principales componentes proteicos de la cromatina, el componente activo de los cromosomas.
Las histonas actúan como carretes alrededor de los cuales se enrolla el ADN, y desempeñan un papel en la regulación de los genes. Sin las histonas, el ADN desenrollado en los cromosomas sería muy largo. Por ejemplo, cada célula humana tiene unos 1,8 metros de ADN, pero enrollado en las histonas tiene unos 90 milímetros de cromatina, que, al duplicarse y condensarse durante la mitosis, dan como resultado unos 120 micrómetros de cromosomas.
Ensamblaje de las histonas en un nucleosoma
Funciones
Compactación de las cadenas de ADN
Las histonas actúan como carretes alrededor de los cuales se enrolla el ADN. De este modo, los grandes genomas de los eucariotas se compactan para que quepan en el interior de los núcleos celulares. La molécula compactada es 40.000 veces más corta que una molécula sin empaquetar.
Regulación de la cromatina
Las histonas sufren cambios que alteran su interacción con el ADN y las proteínas nucleares. Los cambios a largo plazo en la interacción entre las histonas y el ADN causan efectos epigenéticos. Se cree que las combinaciones de modificaciones constituyen un código, el llamado código de las histonas. Las modificaciones de las histonas actúan en diversos procesos biológicos, como la regulación de los genes, la reparación del ADN y la condensación de los cromosomas (mitosis).
Ejemplos
Algunos ejemplos de modificaciones de las histonas en la regulación de la transcripción son
| Tipo de modificación | Histona | ||||||
| H3K4 | H3K9 | H3K14 | H3K27 | H3K79 | H4K20 | H2BK5 | |
| monometilación | activación | activación | activación | activación | activación | activación | |
| di-metilación | represión | represión | activación | ||||
| tri-metilación | activación | represión | represión | activación, | represión | ||
| acetilación | activación | activación | |||||
El ADN en el exterior rodea a la histona en el interior. Vista desde arriba a través del eje helicoidal
Historia
Las histonas fueron descubiertas en 1884 por Albrecht Kossel. La palabra "histona" data de finales del siglo XIX y procede del alemán "Histon", de origen incierto: quizás del griego histanai o de histos. Hasta principios de la década de 1990, las histonas se consideraban un mero material de empaquetamiento del ADN nuclear. A principios de los años 90 se descubrieron las funciones reguladoras de las histonas.
El descubrimiento de la histona H5 parece remontarse a los años 70.
Conservación entre especies
Las histonas se encuentran en los núcleos de las células eucariotas y en algunas Archaea, concretamente en las Euryarchaea, pero no en las bacterias. Las histonas se encuentran entre las proteínas más conservadas en los eucariotas, lo que sugiere que son vitales para la biología del núcleo. En cambio, los espermatozoides maduros utilizan en gran medida las protaminas para empaquetar su ADN genómico, muy probablemente para lograr una proporción de empaquetamiento aún mayor.
Las histonas centrales son proteínas muy conservadas, es decir, hay muy pocas diferencias entre las secuencias de aminoácidos de las proteínas histónicas de diferentes especies. La histona enlazadora suele tener más de una forma dentro de una especie y también está menos conservada que las histonas centrales.
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué son las histonas?
R: Las histonas son proteínas que se encuentran en los núcleos de las células eucariotas y que empaquetan el ADN en unidades estructurales denominadas nucleosomas.
P: ¿Cuál es la función de las histonas?
R: La función de las histonas es actuar como carretes alrededor de los cuales se enrolla el ADN, empaquetar el ADN en nucleosomas y desempeñar un papel en la regulación génica.
P: ¿Qué pasaría sin las histonas?
R: Sin las histonas, el ADN desenrollado en los cromosomas sería muy largo.
P: ¿Cuánto ADN hay en cada célula humana?
R: Cada célula humana tiene aproximadamente 1,8 metros de ADN.
P: ¿Cuánta cromatina tiene cada célula humana?
R: Cada célula humana tiene unos 90 milímetros de cromatina.
P: ¿Qué ocurre durante la mitosis?
R: Durante la mitosis, la cromatina se duplica y se condensa, dando lugar a unos 120 micrómetros de cromosomas.
P: ¿Qué papel desempeñan las histonas en los cromosomas?
R: Las histonas son los principales componentes proteicos de la cromatina, el componente activo de los cromosomas.
